Thạc Sĩ Nghiên cứu sinh tổng hợp nano bạc bằng vi khuẩn B.subtilis và B.licheniformis

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, khoa học và công nghệ nano đã phát triển như vũ
bão. Các vật liệu nano với những đặc tính kì lạ, đặc biệt về quang, điện, từ, sinh học
đã và đang thâm nhập vào toàn bộ lĩnh vực trong đời sống và kinh tế của thế giới.
Với kích thước nano các loại vật liệu này có thể can thiệp đến từng phân tử -nguyên
tử, điều này đặc biệt quan trọng trong ứng dụng Y-sinh học.
Trong lĩnh vực Công nghệ nano, công nghệ nano bạc đóng vai trò khá quan
trọng. Bạc ở kích thước nano là một kháng sinh tự nhiên và rất mạnh, có khả năng
phòng ngừa nhiều bệnh truyền nhiễm trong đó có cả bệnh AIDS (virus HIV). Nano
bạc có khả năng vô hiệu hóa hầu như tất cả các enzyme cần thiết cho sự trao đổi
oxygen của vi khuẩn, virút và nấm. Nano bạc có khả năng giết chết hơn 650 loại vi
khuẩn khác nhau chỉ trong vòng một phút [31]. Tất cả các vi khuẩn không bị lờn với
kháng sinh bạc và vì thế, các hạt nano bạc không bị mất tác dụng. Ngoài ra, các hạt
nano bạc cũng sẽ giúp tạo ra các oxygen hoạt tính từ trong không khí hoặc từ trong
nước và từ đó phá hủy các màng tế bào của vi khuẩn.
Hiện nay, các ứng dụng của bạc nano đang phát triển không ngừng đặc biệt
là trong lĩnh vực y sinh, do đó nhu cầu về bạc nano trên thị trường sẽ không ngừng
tăng lên. Trong khi đó, tổng hợp bạc nano theo các phương pháp cổ điển (hóa học,
vật lý, hóa lý kết hợp) thường gây nhiều tác động xấu đến môi trường, chi phí đầu
tư rất tốn kém, giá thành cao lại khó sản xuất rộng rãi, nên có thể nói phương pháp
sinh tổng hợp là một xu hướng mang tính tất yếu. Phương pháp tổng hợp theo
hướng này tạo ra các hạt nano bạc đạt tiêu chuẩn về kích thước và phân bố tốt hơn
so với các phương pháp khác đồng thời mở ra triển vọng sản xuất với qui mô lớn.
Các hạt nano cũng có thể được ổn định ngay trong quy trình sản xuất bởi các
polymer sinh học. Nhằm tiếp cận với phương pháp mới này, tôi đã chọn đề tài
“Nghiên cứu sinh tổng hợp nano bạc bằng vi khuẩn B.subtilis và B.licheniformis ”
làm luận văn tốt nghiệp.
Đề tài hướng đến các mục tiêu sau:
2
ã Thu được vật liệu nano bạc có kích thước nhỏ, độ bền cao (trên 3
tháng) và hiệu suất kháng khuẩn cao (trên 90%) bởi vi khuẩn
B.subtilis và B.licheniformis.
ã Xác định các điều kiện (lượng sinh khối, nồng độ AgNO3, thời gian
phản ứng) thích hợp cho quá trình sinh tổng hợp nano bạc ngoại bào
(B.subtilis) và nội bào (B.licheniformis).
ã Dùng dung dịch nano bạc thu được để chế tạo vải kháng khuẩn
Những mục tiêu nêu trên được cụ thể hóa qua nội dung thực hiện sau đây:
§ Khảo sát thời gian tăng trưởng tối ưu của B.subtilis và B.licheniformis
§ Khảo sát ảnh hưởng của một số điều kiện (lượng sinh khối vi khuẩn,
thời gian phản ứng, nồng độ AgNO3) đến quá trình sinh tổng hợp bạc
nano.
§ Phân tích đặc điểm hóa lý của các dung dịch nano bạc thu được (khảo
sát hình dạng, sự phân bố kích thước hạt -TEM, giản đồ nhiễu xạ tia
X-XRD)
§ Kiểm tra khả năng ổn định, hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch bạc
nano được sinh tổng hợp từ chủng B.subtilis và B.licheniformis
§ Thử nghiệm ngâm tẩm vải non-woven với dung dịch nano bạc tổng
hợp được và kiểm tra hiệu quả kháng khuẩn của mẫu vải sau khi
ngâm.